Ing. Dominik Stránský

Optimalizace využití potravinového odpadu pro produkci biometanu na čistírnách odpadních vod

Problém

S nárůstem populace a rozvojem průmyslu dochází k exponenciálnímu nárůstu produkce odpadů a tvorbě jeho nových typů. Z této dynamiky plynou klíčové otázky týkající se efektivního a šetrného zpracování těchto odpadů. Biologicky rozložitelné odpady jako jsou potravinářské odpady a čistírenské kaly, lze efektivně zpracovávat prostřednictvím anaerobní fermentace. Tento proces využívá mikroorganismy k rozkladu složitých organických látek na bioplyn a je standardní metodou pro zpracování čistírenského kalu na čistírnách odpadních vod. Speciálním případem anaerobní fermentace je proces, který zpracovává dva anebo více substrátů a nazývá se anaerobní kofermentace. Při nastavení vhodných podmínek můžeme pomocí přídavku kosubstrátu navýšit produkci bioplynu, jeho kvalitu a schopnost odvodnění anaerobně stabilizovaného kalu. Anaerobní kofermentací čistírenského kalu a potravinářských odpadů tak můžeme přispět k dosažení energetické neutrality čistírny odpadních vod a snížit uhlíkovou stopu. Avšak před zavedením technologie anaerobní kofermentace potravinářských odpadů a čistírenského kalu je nutno vyřešit řadu problémů jako jsou nestabilita a inhibice procesu zvýšeným obsahem amoniakálního dusíku nebo acidifikací systému, proměnlivé složení zmíněných substrátů, emise methanu a kapacita anaerobních reaktorů

Řešení

Cílem tématu je najít optimální technologické uspořádání a nastavit procesní podmínky tak, aby docházelo k dostatečnému vývoji bioplynu o potřebné kvalitě a nedocházelo k nežádoucím efektům anaerobní kofermentace. Vhodným nastavením technologie je možné zpracovávat odpady ekologicky šetrným způsobem a zároveň se na čistírnách odpadních vod přiblížit k energetické soběstačnosti.